Биполярный транзистор

[arty123]

Давайте смотреть. Для указанных значений и при условии, что транзистор кремниевый, для которого напряжение насыщения база-эмиттер 0,6V имеем ток базы (5V - 0,6 V) / 20KOm = 4.4V / 20 KOm = 0.22 mA то есть транзистор будет открыт, возникает только вопрос "а насколько?".

Теперь посчитаем максимальный ток коллектора, текущий в данной схеме. При полностью открытом транзисторе это будет определяться напряжением питания и сопротивлением резистора Rk и составит 10V / 2KOm = 5mA.

Чтобы транзистор оказался в насыщении в данных условиях, его СТАТИЧЕСКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПЕРЕДАЧИ ТОКА Bst должен быть не менее Ic/Ib, для Вашего случая 5mA/0.22mA = 22.7 Это довольно мало, поэтому практически любой установленный КТ315 или 2N2222 обеспечит напряжение насыщения порядка нескольких сотен милливольт (выше приводили значение Uce sat 0,3=0,4 V) Более точные значения можно посмотреть в datasheet на конкретный транзистор.

[arty123]

Вдогонку картинка выдранная из даташита 2n2222a.

И вот тут я впал в ступор - знаю что напряжение насыщения база-эмиттер 0,6-0,7 V а коллектор - эмиттер может быть намного меньше, не могу объяснить это даже сам себе - как так, ведь база находится между коллектором и эмиттером и как может быть напряжение на коллекторе ниже напряжения на базе? Блин, но это факт!

[KBH-I]

Не учтены паразитные элементы схемы, фаза луны, солнца, пульсаций гравитации от квазаров, радиационного излучения, температуры проведения эксперимента и других факторов, влияющих на результат.

А если серьёзно - то про разброс параметров экземпляров забыли написать. Который в особо тяжёлых случаях доходит аж до 90%. Ну и ещё про температуру кристалла, Ватсон.
)

Матмодели - конечно, неплохо. Но как-то раз, моделируя схему ключа в микрокапе, столкнулся с 20-ю (!) моделями транзистора BC847. Результат в виде осциллограмм, ессно, был очень даже разный. Отсюда вопросы:
1. Какая из этих моделей правильная?
2. Если одна из ведущих мировых фирм включает в свой продукт 20 взаимоисключающих моделей, то не следует ли из этого, что "правильной" модели даже настолько обкатанного и обсосанного транзистора, как ВС847, просто не существует?

[mikaleus]

База не находится посредине между коллектором и эмиттером...
Вообще-то литература по биполярным транзисторам скорее всего попала в макулатуру, так как нормальным книгам, освещающим этот вопрос около 40 лет.

[kreking]

1. Какая из этих моделей правильная?

Зашёл специально на сайт NXP модели разные SPICE 2 и SPICE 3, в последней упоминается о наличие диода, транзистора дополнительного и резистора для улучшения моделирования "Diode D1, transistor Q2 and resistor RQ are dedicated to improve modeling of quasi saturation area and reverse mode operation and do not reflect physical devices.". На сайте ON Semiconductor, аналогично. Следовательно параметры зависят от версии модели и уровня. К некоторым моделям прикрепляют файл описания условий симуляции. Возможно, у разных производителей разная технология изготовления, которая не афишируется, но влияет на моделирование и сходимость результатов.
Дополнительно, почти в каждой модели, предупреждающая надпись: "Please note: The following model is to be used twice in schematic due to equality of both transistors." - одна и та же модель будет использоваться в схемах. Выход из этого положения - создание разных моделей для каждого транзистора схемы. Так что не плохо, что модели разные, золотая середина найдётся сама собой.

[KBH-I]

золотая середина найдётся сама собой

Ага. Я так и думал - без макетирования паяльником таки не обойтись.
)

[mikaleus]

Любая модель это всего лишь модель и она отражает необходимые характеристики и особенности для какой-то схемы включения. Например, автогенератор на БТ вообще плохо моделируется, часто из-за моделей именно транзисторов.

[kreking]

без макетирования паяльником таки не обойтись

Всё верно, но если в параметры модели подставлять данные из тех деталей, что будут устанавливаться в схему, сходимость будет не плохая.

[кустомер]

Макетирование паяльником - это какое ни есть, а доказательство (для себя).
А моделирование - всего лишь намек против грубых ошибок; в правильном ли направлении Вы движетесь.

[Ан-162]

не могу объяснить это даже сам себе - как так, ведь база находится между коллектором и эмиттером и как может быть напряжение на коллекторе ниже напряжения на базе? Блин, но это факт!

Когда-то это тоже было для меня "открытием".
Все правильно: коллекторный переход при насыщении находится под прямым смещением.
Чтобы в этом убедиться, достаточно взять вольтметр, и измерить Uкб.
А еще очень интересно взять и подать несколько десятков мА в переход б-э, при отключенном коллекторе, и измерив напряжение (и даже ток! ) на выводах б-к, удивиться - откуда на коллекторном переходе взялась энергия?!...
Очень помогает уяснить принцип действия биполярного транзистора.

База не находится посредине между коллектором и эмиттером

Да_что_Вы говорите? И у МП40?